KR200297829Y1 - 방향타가 없는 선박 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 기존 선박의 방향타를 제거하고 이를 가로방향추진장치가 대신하게 하는 방향타가 없는 선박에 관한것이다.

이 방향타가 없는 선박은, 선체(10)의 저면의 중앙에 길이방향으로 선미부분에 형성되는 중앙돌출부(12); 상기 중앙돌출부(12) 측방에 지지부재(22)에 축(26)이 고정되어 프로펠러가 회전가능하게 설치되는 추력발생부(20); 및 상기 중앙돌출부에 설치되는 방향조절부(30)를 포함하여 이루어진다.

본 고안은 방향타를 없애고 방향조절부를 설치함으로써, 캐비테이션에 의해 방향타가 침식되는 문제를 근본적으로 해결하고, 선체의 저항을 줄임으로써 선박의 성능을 향상시키는 것이다.

Description

방향타가 없는 선박 {The rudderless ship}

본 고안은 기존 선박의 방향타(Rudder)를 제거하고 이를 방향조절부(Sidethruster, 선수(船首) 또는 선미(船尾)의 수면 밑에 잠긴 선체에 가로방향으로 장착한 보조추력(趨力)발생장치)가 대신하게 하여, 추진기등의 뒤에서 유체의 속도가 증가함에 따라 선체표면의 압력이 낮아져 유체가 증기로 바뀌면서 증기방울이 맺히는 캐비테이션(Cavitation)에 의해 방향타가 침식(Erosion)되는 문제를 근본적으로 해결하고, 선체의 저항을 줄임으로써 선박의 성능을 향상시키는 것이다.

일반적으로 대부분의 고속선은 두개의 축과 추력발생부를 사용하며, 조종성을 확보하기 위하여 추력발생부의 근접후방에 방향타를 설치하고있다.

이러한 종래 고속선의 방향타(4)는 전술한 바와 같이 선박의 후미에 회동 가능하게 장착되고 추력발생부(3)는 선박의 저면과 중앙돌출부(1)(Center skeg, 도킹(Docking)시 선미부 선체중량을 지지하고 운항시 항로유지를 위하여 선저선미부(船底船尾部)에 돌출시킨 부분)의 측면에 지지부재(2)로 고정된다.

상기 방향타(4)는 추력발생부(3)에 의해서 얻어진 추진력의 방향을 조향하는 역할을 담당하며, 일정각 선회될 수 있도록 선박의 후단부에 축결합되어 있다.

상기 추력발생부(3)는 선박 내부의 엔진에 의해 회전되며, 추력발생부(3)의 회전에 의하여 유체는 후방으로 유동하게 되고 선박은 유체의 이동의 반작용으로 추진력을 얻음으로서 전방으로 나아가게 된다. 이 추진력은 추력발생부(3)의 후방에 근접설치된 방향타(4)에 의해 조향되어 선박이 원하는 방향으로 나아가게 된다.

즉, 선박은 추력발생부(3)의 회전에 의해 추진력을 얻고 이때 추진력의 작용방향을 방향타(4)의 축회전에 의해 조향함으로써 선박이 원하는 방향으로 항해할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 항해하는 선박의 기계성능이 향상됨에 따라 점점 고속으로 운항하게 되면서 추력발생부의 회전에 의한 캐비테이션이 방향타에 심각한 영향을 끼치게 되는데, 특히, 고속선에서 추력발생부의 뒤에 위치하는 방향타는 추력발생부의 회전에 의해 발생하는 캐비테이션이나 수류에 의한 충격작용에 의하여 금속체 표면이 전기화학적 및 물리적 작용으로 심한 곰보모양으로 부식을 일으키는 침식작용의 영향을 가장많이 받는다.

이와같이 캐비테이션이나 수류의 충격작용에 의한 침식으로 제 기능을 상실하게되면 선박에 치명적인 악영향을 미치며, 이러한 침식으로 인해 항상 방향타를 보수하여야 하는 문제점이 있다.

또한, 방향타의 침식을 방지하기 위하여 방향타 표면에 특수재료를 입히는 방법이 있으나 이 또한 근본적인 문제 해결이 되지 못할 뿐만 아니라 비용과 작업공정이 추가로 발생하는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 선박의 방향타를 제거하고 그 조종성능을 방향조절부로 대신하여 캐비테이션이나 수류의 충격작용에 의해 방향타가 침식되는 문제를 완전히 제거하고 선박의 저항을 낮춰 선박의 성능을 높이는데 그 목적이 있다.

또한, 방향조절부를 추력발생부보다 뒷쪽에 설치하여 추력발생부로 유입되는 물의 흐름을 방해하지 않도록 하여 추력발생부의 효율을 높이고, 방향전환시 추력발생부의 추진력손실을 방지함으로써 연비를 절감하게 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 방향타를 나타내는 선박의 측면도,

도 2는 본 고안 방향타가 없는 선박의 측면도,

도 3a는 본 고안이 적용된 선박의 주요부분을 나타낸 측면도,

도 3b는 본 고안 방향타가 없는 선박의 배면도,

도 4은 본 고안의 다른 실시예를 나타내는 측면도,

도 5는 본 고안의 또다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10:선체, 12:중앙돌출부(center skeg),

20:추력발생부, 22:지지부재(shaft strut),

26:축(shaft), 28:프로펠러,

30:방향조절부, 32:스러스터(thruster)

34:통공(thruster tunnel)

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안 방향타가 없는 선박은, 선체의 저면의 중앙에 길이방향으로 선미부분에 형성되는 중앙돌출부; 상기 중앙돌출부 측방에 지지부재에 축이 고정되어 프로펠러가 회전가능하게 설치되는 추력발생부; 및 상기 중앙돌출부에 설치되는 방향조절부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 고안 방향타가 없는 선박은 상기 방향조절부는 상기 중앙돌출부에 형성되는 통공에 설치되며, 스러스터로 이루어지는 것이 바람직하다.

본 고안 방향타가 없는 선박은 상기 방향조절부는 적어도 1개 이상 설치되는 것이 바람직하다.

본 고안 방향타가 없는 선박은 상기 방향조절부는 상기 추력발생부 후방에 설치되는 것이 바람직하다.

본 고안 방향타가 없는 선박은 상기 방향조절부는 상기 선체의 선수부에 더 구비되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부도면중 도 2는 본 고안이 적용되는 방향타가 없는 선박의 측면도이고, 도 3a는 본 고안 방향타가 없는 선박의 부분을 확대한 측면도이며, 도 3b는 본 고안 방향타가 없는 선박의 배면도이다.

상기 도면들에 따르는 본 고안 방향타가 없는 선박은 중앙돌출부(Center skeg)(12)와 추력발생부(20) 및 방향조절부(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 선체(10)의 수선상의 구조는 일반적인 선박의 구조와 다름이 없으며, 다만, 선체(10)의 저면에 형성되는 중앙돌출부(12)가 선체의 저면 중앙부의 선미에 선박의 후단부까지 형성되어 있다.

상기 추력발생부(20)는 상기 중앙돌출부(12) 측방에 설치되는 것으로, 선체(10)의 저면과 중앙돌출부(12)의 측면을 연결하는 지지부재(shaft strut)(22)에 프로펠러(28)와 연결된 축(shaft)(26)이 고정되어 회전가능하게 설치된다. 선박 내부의 엔진(미도시)과 연결되어 회전하는 프로펠러(28)에 의하여 유체는 후방으로 유동하게 되고, 선박은 유체의 유동에 대한 반작용으로 추진력을 얻음으로써 전방으로 나아가게 된다.

상기 방향조절부(30)는 상기 중앙돌출부(12)의 후방에 형성되는 통공(thruster tunnel)(34)에 스러스터(thruster)(32)가 설치되는 것으로, 기존의 캐비테이션이나 충격작용에 의해 침식받을 뿐만 아니라 선박의 저항을 가중시키는 방향타 대신 수평방향으로 작용하여 선박의 조종성능을 대신하는 것이다.

이러한 방향조절부(30)는 수평방향으로 중앙돌출부(12)를 관통하는 통공(34)에 장착되며, 통공에 설치된 스러스터(32)가 회전되어 유체를 좌우로 유동시킴으로써 선박을 원하는 방향으로 조향하는 것이다. 또한 방향조절부(30)의 회전속도를 조절하여 선박의 조향시간을 조절함으로써 선박을 원하는 방향으로 적절하게 조향하면서 항해할 수 있게 되는 것이다.

첨부도면 중 도 4는 본 고안의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

도 4에서 도시하는 바와 같이 선박의 크기나 중량등 요구되는 성능에 따라스러스터(32)의 용량을 조절하거나, 복수개의 방향조절부(30)를 적절하게 배치하여 사용함으로써 효율적으로 사용할 수도 있다.

첨부도면 도 5는 본 고안의 또 다른 실시예를 나타내는 것이며, 도 5에서 도시하는 바와 같이 선박의 선수에 접안 또는 이안을 위한 선수 방향조절부(30)를 설치하여 선미의 방향조절부(30)와 함께 선박을 원하는 방향으로 효율적으로 조종함으로써 선박의 조향성능을 향상시킬 수도 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안 방향타가 없는 선박은 방향타를 제거하고 방향조절부를 설치함으로써 캐비테이션에 의한 방향타의 침식문제를 근본적으로 해결하고 선박의 저항을 낮춰 선박의 성능이 향상되는 효과가 있으며, 방향타가 침식되어 항상 보수를 해야했던 보수공정을 생략함으로써 보수비용절감효과도 있다.

또한, 중앙돌출부를 선미끝단까지 연장하고 선미의 방향조절부를 추력발생부보다 뒷쪽에 설치하여 추력발생부로 유입되는 물의 흐름을 방해하지 않도록 함으로써 추력발생부의 효율을 높이는 효과가 있으며, 방향전환시 선박의 추력발생부의 추진력손실이 거의 없어 연비가 절감되는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 선체(10)의 저면의 중앙에 길이방향으로 선미부분에 형성되는 중앙돌출부(12);

   상기 중앙돌출부 측방에 지지부재(22)에 축(26)이 고정되어 프로펠러(28)가 회전가능하게 설치되는 추력발생부(20); 및

   상기 중앙돌출부에 설치되는 방향조절부(30)를 포함하는 방향타가 없는 선박.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 방향조절부(30)는 상기 중앙돌출부(12)에 형성되는 통공(34)에 설치되며, 스러스터(32)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방향타가 없는 선박
3. 제 2항에 있어서,

   상기 방향조절부(30)는 적어도 1개 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 방향타가 없는 선박.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 방향조절부(30)는 상기 추력발생부(20) 후방에 설치되는 것을 특징으로 하는 방향타가 없는 선박.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 방향조절부(30)는 상기 선체(10)의 선수부에 더 구비되는 것을 특징으로 하는 방향타가 없는 선박.